මධ්‍යම විදුලි තාරක පෙනීමේ 12kV ආරෝපණයේ මූලික අගය සහ ස්මාර්ට් උත්පාදන කෙනෙහි නව භාවිතා ලැබීම

ස්මාර්ට් ප්‍රතිසාර සහ නූතන බලයේ බෙදීමේ තත්ත්වයක් ලෙස මධ්‍යම ධාවයේ (MV) පැහැයෝගි උපකරණය, ප්‍රතිසාර ආර්ථික කොටස් වල මුල් බලයේ බෙදීමේ උපකරණය ලෙස, එහි බෙදීමේ පාඨමයතාව, ශක්තිමත්තාව, සහ අවකාශ කාර්යක්ෂමතාව මගින් බලයේ පද්ධතියේ පාළම්බිකතාවය මෙහෙයවුනු ය. මෙම ලේඛනය MV පැහැයෝගි උපකරණයේ ප්‍රධාන ආධාර ඉඩ පිළිබඳ තේරුම්, දෘශ්ය ප්‍රතිදාන, සහ ප්‍රතිසාර ඇති බලයේ ප්‍රකාර නිර්වචනය කරයි.

ප්‍රතිසාර ඇති බලයේ පද්ධතියේ සංදර්භයේ ප්‍රධාන අවශ්‍යතා

1. ඉහළ පාළම්බිකතාවයේ අවශ්‍යතාව

ප්‍රතිසාර ඇති බලයේ පද්ධතිය බලයේ බෙදීමේ සහ පද්ධතියේ ආරක්ෂණය සඳහා ප්‍රධාන භූමිකාවක් නිරූපණය කරයි. MV පැහැයෝගි උපකරණය පිළිබඳ ප්‍රධාන අංග:

• MV පැහැයෝගි උපකරණයේ ක්‍රියාකාරීත්වය: ඉහළ ප්‍රතිසාර සහ බොහොමය පැහැයෝගි ක්‍රියා පිළිබඳ සාපේක්ෂ පාළම්බිකතාවය පිළිවෙලින් ප්‍රකාශ කළ යුතුය.
• ඉල්ලීම් ප්‍රමාණයේ සම්පාදනය:

• පැරණි MV පැහැයෝගි උපකරණය: ~1.2 ඉල්ලීම්/单价/年
• 智能中压开关设备: ~0.3 故障/单位/年
  • 机械耐久性: 从10,000次增加到超过20,000次操作。
  • 短路开断要求:
• 12kV 系统：通常为31.5kA-40kA
• 可再生能源项目：可能需要≥63kA

2. 复杂环境的适应性

城市、工业区或偏远地区的变电站对中压开关设备提出了独特的挑战：

• 高海拔: 电气间隙修正（例如，海拔5000米的12kV系统需要将间隙从125mm增加到161mm）。
• 污染区域: 爬电距离必须增加（例如，III类污染等级需要≥25mm/kV）。
• 沿海地区: 必须通过盐雾测试（例如，1000小时CASS测试）。
• 高温高湿: 智能除湿系统是必不可少的。

3. 智能化升级需求

数字化转型增加了对中压开关设备智能化功能的需求：

• 支持IEC 61850通信协议，实现数据共享和远程控制。
• 状态监测（温度、电流、机械状态）、故障预测和远程诊断可以降低维护成本。

• 研究表明，智能监测系统可以：
  • 减少70%的手动检查频率。
  • 延长设备寿命多达3倍。
  • 降低年度维护成本35%。

4. 安全保护与抗震要求

中压开关设备的严格安全标准：

• "五防"联锁系统: 防止关键错误（例如，在负载下移动断路器）。
• 内部电弧保护: 压力释放通道将峰值压力限制在≤48kPa。
• 抗震设计: 必须承受高强度地震（例如，在9度地震强度下变形≤1.2mm）。

5. 空间限制与布局优化

     模块化设计以高效利用空间：

• 采用固体绝缘极柱的现代中压开关设备减少了37.5%的占地面积，并降低了40%以上的主电路电阻。        

关键技术解决方案

1. 金属封闭中压开关设备（以KYN28为代表）

• 结构优势: 分隔装甲隔室（断路器、母线、电缆）防止故障传播。
• 环境适应性: IP4X或更高防护等级，适用于污染和潮湿地区。
• 市场份额: 占据市场主导地位（>60%），是变电站的主流选择。

2. 中压开关设备的智能控制系统

• 核心功能:

• 集成微处理器保护继电器，兼容IEC 61850。
• 使用AI算法进行实时监控，预测组件寿命（例如，断路器机械耐久性达到100,000次操作）。
  • 案例效果: 国家电网项目将故障率降低了30%，维护成本降低了20%。

3. 中压开关设备的安全保护

• "五防"联锁机制: 强制执行安全操作顺序。
• 电弧闪络保护: 集成压力释放通道和灭弧系统。   

典型应用场景与案例研究

1. 案例1：城市公用变电站升级
   • 挑战: 老旧变电站扩容，负荷增长高。
   • 解决方案:

• 部署额定电流4000A的气体绝缘开关设备（GIS），节省30%的空间。
• 实施云平台进行远程管理。
  • 结果: 供电可靠性提高15%；停电时间减少40%。

2. 案例2：可再生能源发电厂并网（风电场）

• 挑战: 恶劣环境（高盐雾、温差大）导致故障。
• 解决方案:

• 增强金属封闭中压开关设备，具有IP54防护等级和内置加热器。
• 电容性负载切换模块，确保风电稳定。
  • 结果: 并网成功率提高15%；运营成本降低10%。

未来趋势：更环保的解决方案和数字孪生

1. 环保型中压开关设备
   • 逐步淘汰SF₆，使用干燥空气或氮气绝缘混合技术。
   • 新型绝缘材料提高能效20%。

2. 中压开关设备的数字孪生集成

• 使用建筑信息建模（BIM）进行预安装测试。
• 实时数据镜像优化负载分配并延长寿命。